カルセイン

カルセイン
名前
	推奨されるIUPAC名 2,2′,2′′,2′′′-[(3′,6′-ジヒドロキシ-3-オキソ-3 H -スピロ[[2]ベンゾフラン-1,9′-キサンテン]-2′,7′-ジイル)ビス(メチレンニトリロ)]四酢酸
	その他の名前フルオレキソン
識別子
CAS番号	1461-15-0 ;
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像; インタラクティブ画像;
チェビ	チェビ:51903 ;
チェムBL	チェムBL1973733 ;
ケムスパイダー	58589 ;
ECHA 情報カード	100.014.507
パブケム CID	65079;
ユニ	翻訳: ;
CompTox ダッシュボード ( EPA )	DTXSID8045856;
	InChI InChI=1S/C30H26N2O13/c33-21-7-23-19(5-15(21)9-31(11-25(35)36)12-26(37)38)30(18-4-2-1-3-17(18)29(43)45-30)20-6-16(22(34)8-24(20)44-23)10-32(13-27(39)40)14-28(41)42/h1-8,33-34H,9-14H2,(H,35,36)(H,37,38)(H,39,40)(H,41,42) キー: DEGAKNSWVGKMLS-UHFFFAOYSA-N ;
	笑顔 O=C(O5)c1ccccc1C(c3cc(CN(CC(O)=O)CC(O)=O)c(O)cc3O4)5c2c4cc(O)c(CN(CC(O)=O)CC(O)=O)c2; c1ccc2c(c1)C(=O)OC23c4cc(c(cc4Oc5c3cc(c(c5)O)CN(CC(=O)O)CC(=O)O)O)CN(CC(=O)O)CC(=O)O;
プロパティ
化学式	Ｃ３０Ｈ２６Ｎ２Ｏ１３
モル質量	622.53グラム/モル
融点	分解する
沸点	該当なし
水への溶解度	わずかに溶ける
	特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。確認する（何ですか？）インフォボックス参照

カルセインは、フルオレキソン、フルオレセイン複合体とも呼ばれ、励起波長と発光波長がそれぞれ495 nmと515 nmの蛍光染料で、オレンジ色の結晶の外観をしています。カルセインは70 mMを超える濃度で自己消光し、脂質小胞の漏出の指標としてよく使用されます。^[1]^[2]^[3]また、EDTAによるカルシウムイオンの滴定やカルシウムの蛍光定量のための錯滴定指示薬としても伝統的に使用されてきました。

アプリケーション

カルセインAMが細胞内に取り込まれると、エステラーゼによってカルセインに変換されます（下図）。これはカルシウムイオンと錯体を形成し、緑色の蛍光を発します。生細胞のみが十分なエステラーゼを持っているため、励起後に生細胞のみが緑色の蛍光を発します。

カルセインの非蛍光アセトメトキシ誘導体（カルセインAM、AM =アセトキシメチル）は、細胞膜を通過して生細胞に輸送できるため、生物学で使用され、細胞生存率の試験や細胞の短期標識に有用である。代替として、Fura-2、Furaptra、Indo-1、およびエクオリンが使用されることもある。アセトメトキシ基は、Ca ²⁺、Mg ²⁺、Zn ²⁺およびその他のイオンをキレートする分子の部分を覆い隠す。細胞内に輸送された後、細胞内エステラーゼがアセトメトキシ基を除去し、分子は細胞内に捕捉されて強い緑色の蛍光を発する。死細胞には活性エステラーゼがないため、生細胞のみが標識され^[4]、フローサイトメトリーで計数される。

^{カルセインは、現在ではCa 2+}またはMg ²⁺指示薬としてほとんど使用されていません。これは、その蛍光がこれらのイオンに直接反応するのは強アルカリ性pHのときのみであり、したがって細胞内のCa ²⁺またはMg ^{2+の測定には特に有用ではないためです。カルセインの蛍光は、生理的pHではCo}²⁺、Ni ²⁺およびCu ²⁺によって強く消光され、Fe ³⁺およびMn ^{2+によってもかなり消光されます。この蛍光消光反応は}、ミトコンドリア膜透過性遷移孔（mPTP）の開口の検出や細胞容積の変化の測定に利用できます。^[5]カルセインは、細胞追跡やエンドサイトーシス、細胞移動、ギャップ結合の研究によく使用されます。^[6]

カルセインのアセトキシメチルエステルは、多剤耐性トランスポーター1（MDR1）P糖タンパク質および多剤耐性関連タンパク質（MRP1）の優れた基質であるため、無傷細胞における多剤耐性タンパク質（ABCトランスポーターATP結合カセットトランスポーター遺伝子）との薬物相互作用の検出にも使用されます。^[7]カルセインAMアッセイは、薬物間相互作用のモデルとして、トランスポーター基質および/または阻害剤のスクリーニングに使用できます。また、患者からのサンプルを含む細胞のin vitro薬剤耐性を決定するためにも使用できます。^[8]

^{カルセインは孵化したばかりの魚のマーキング[9]や生きた動物の}骨の標識にも使用されます。

参考文献

^ Allen, TM; Cleland, LG (1980). 「血清によるリポソーム内容物の漏出」Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes . 597 (2): 418– 426. doi :10.1016/0005-2736(80)90118-2. PMID 7370258.
^ センダイウイルスによるガングリオシド含有リポソームの漏出 Yung Shyeng Tsao および Leaf Huang 生化学 1985 24 (5), 1092-1098
^ Patel, H.; Tscheka, C.; Heerklotz, H. (2009). 「蛍光寿命測定による小胞漏出の特性評価」. Soft Matter . 5 (15): 2849– 2851. Bibcode :2009SMat....5.2849P. doi :10.1039/B908524F.
^ 「光学顕微鏡の仕組み」HowStuffWorks. 2001年5月25日。
^ Hamann, JF; Kiilgard; Litman, T.; Alvarez-Leefmans, J.; Zeuthen, T. (2002). 「蛍光自己消光による細胞容積変化の測定」J. Fluorescence . 12 (2): 139– 145. doi :10.1023/a:1016832027325. S2CID 20539474.
^ 「Zn2+ およびその他の金属イオンの蛍光指示薬 - セクション 19.7」。分子プローブ: ハンドブック。invitrogen。
^ Glavinas H, Krajcsi P, Cserepes J, Sarkadi B (2004年1月). 「薬剤耐性、代謝、毒性におけるABCトランスポーターの役割」. Curr Drug Deliv . 1 (1): 27– 42. doi :10.2174/1567201043480036. PMID 16305368. 2012年7月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。
^ Karászi E、Jakab K、Homolya L、他 (2001 年 2 月)。「多剤耐性のカルセインアッセイは急性骨髄性白血病の治療反応と生存率を確実に予測する」。Br . J. Haematol . 112 (2): 308– 14. doi : 10.1046/j.1365-2141.2001.02554.x . PMID 11167823。
^ 「カルセインを使用した稚魚のマーキング」。Game & Wildlife Conservation Trust。2006年9月25日時点のオリジナルよりアーカイブ。

[1] Allen, TM; Cleland, LG (1980). 「血清によるリポソーム内容物の漏出」Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes . 597 (2): 418– 426. doi :10.1016/0005-2736(80)90118-2. PMID 7370258.

[2] センダイウイルスによるガングリオシド含有リポソームの漏出 Yung Shyeng Tsao および Leaf Huang 生化学 1985 24 (5), 1092-1098

[3] Patel, H.; Tscheka, C.; Heerklotz, H. (2009). 「蛍光寿命測定による小胞漏出の特性評価」. Soft Matter . 5 (15): 2849– 2851. Bibcode :2009SMat....5.2849P. doi :10.1039/B908524F.

[4] 「光学顕微鏡の仕組み」HowStuffWorks. 2001年5月25日。

[5] Hamann, JF; Kiilgard; Litman, T.; Alvarez-Leefmans, J.; Zeuthen, T. (2002). 「蛍光自己消光による細胞容積変化の測定」J. Fluorescence . 12 (2): 139– 145. doi :10.1023/a:1016832027325. S2CID 20539474.

[6] 「Zn2+ およびその他の金属イオンの蛍光指示薬 - セクション 19.7」。分子プローブ: ハンドブック。invitrogen。

[7] Glavinas H, Krajcsi P, Cserepes J, Sarkadi B (2004年1月). 「薬剤耐性、代謝、毒性におけるABCトランスポーターの役割」. Curr Drug Deliv . 1 (1): 27– 42. doi :10.2174/1567201043480036. PMID 16305368. 2012年7月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。

[8] Karászi E、Jakab K、Homolya L、他 (2001 年 2 月)。「多剤耐性のカルセインアッセイは急性骨髄性白血病の治療反応と生存率を確実に予測する」。Br . J. Haematol . 112 (2): 308– 14. doi : 10.1046/j.1365-2141.2001.02554.x . PMID 11167823。

[9] 「カルセインを使用した稚魚のマーキング」。Game & Wildlife Conservation Trust。2006年9月25日時点のオリジナルよりアーカイブ。